CN105223370B - 一种环保污染监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保污染监测系统，包括检测试纸，该检测试纸安装在传送带上，安装到传送带上检测试纸用于检测周围环境的甲醛含量，不同浓度的甲醛，试纸由白色变为其他颜色的浓度不一，周围甲醛浓度越高，试纸的颜色越深。控制器控制步进电机运转，传送带通过步进电机带动检测试纸传送到摄像机下方，控制器控制摄像机启动对检测试纸进行拍照，并将照片传送到便携移动通信终端，该便携移动通信终端对图片进行处理后，解析出变色后的试纸的灰度数值，并将该灰度值传输至接收器，接收器判断该灰度值表征的甲醛的浓度，输出检测结果。

Description

一种环保污染监测系统

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，具体涉及一种可用于室内、室外环境检测的环境污染检测系统。

背景技术

随着科学技术的进步，现代化工业得到了快速的发展，但它是以牺牲环境为代价的。现在环境问题变得日益突出，居住的环境开始恶化。工业革命发展至今，已有两百多年的历史，它让世界经济得到了迅猛的发展，让人类文明得以巨大的进步，然而它也给世界带来了严重的工业污染，带来了一系列的环境问题。随着环境问题的日益突出，如何在人类文明的发展过程中，保护好环境，已经成为人们所关注的焦点。

目前室内污染主要是家居散发出来的甲醛为主，甲醛具有强烈的致癌性，是室内污染最主要的污染物。目前甲醛检测比较麻烦，需要专业的公司进行检测，用户无法自己随时知道室内甲醛含量，现有的监测系统存在一定的滞行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环保污染监测系统，该系统能够及时的检测室内的甲醛含量，该系统成本非常低廉，使用操作便捷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保污染监测系统，其特征在于，包括

检测试纸，用于检测周围环境中有害气体含量；

传送带，用于在其上表面并排设置若干检测试纸，并传送检测试纸；

步进电机，用于驱动传动轮带动传送带传动；

控制器，用于控制步进电机运转，将检测试纸传输到摄像机的拍照区域；

摄像机，用于对传送带传送来的检测试纸进行拍照；

便携移动通信终端，用于接收摄像机提取的检测试纸的照片，识别出检测试纸的检测区域，并对监测区域进行灰度处理，将灰度处理后的灰度值发送至接收器；

接收器，用于接收所述便携移动通信终端传输的照片的灰度数值，并将该灰度数值与接收器内部存储的代表不同灰度数值的污染物浓度的灰度数据进行比对，判断出检测到的污染物浓度。

本发明的有益效果是：安装到传送带上检测试纸用于检测周围环境的甲醛含量，不同浓度的甲醛，试纸由白色变为其他颜色的浓度不一，周围甲醛浓度越高，试纸的颜色越深。控制器控制步进电机运转，传送带通过步进电机带动检测试纸传送到摄像机下方，控制器控制摄像机启动对检测试纸进行拍照，并将照片传送到便携移动通信终端，该便携移动通信终端对图片进行处理后，解析出变色后的试纸的灰度数值，并将该灰度值传输至接收器，接收器判断该灰度值表征的甲醛的浓度，输出检测结果。

进一步特征，所述接收器为电脑或便携无线通信装置，该接收器还用于向所述便携移动通信终端发送控制指令，便携移动通信终端识别指令信号，并将控制指令传输至所述控制器；所述控制器根据控制指令控制步进电机运转，将检测试纸传输至摄像机的拍照区域进行下一次污染物浓度检测。

采用进一步技术方案的有益效果：接收器可以发送控制指令进行检测，便于用户随时进行污染物浓度检测，使用方便。

进一步特征，所述检测试纸包括试纸盒，该试纸盒的中部设置有容纳试纸条的腔体，在试纸盒的中部侧壁设置有试纸条穿过的开口，试纸盒的上部开孔；

所述试纸盒的顶部还设置有横穿所述试纸盒上表面的凹槽，该凹槽与所述试纸盒的上部开孔连通，所述试纸盒的顶部表面覆盖有用于密封所述试纸条的透明塑料膜。

采用进一步技术方案的有益效果：检测试纸包括试纸盒和设置在试纸盒内的试纸条，便于更换试纸，节约成本。

覆盖透明塑料膜，便于隔绝试纸条与外界环境，在使用的时候才打开。

进一步特征，所述传送带套在两个传动轮上，在顶部的传送带的上表面排布有若干检测试纸；

在所述传送带的上方安装有用于沿着所述凹槽切开所述透明塑料膜的切割刀，该切割刀的刀刃形状与所述凹槽的形状一致。

采用进一步技术方案的有益效果：检测试纸依次排布在所述传送带的上表面，传送带传动，可以很据控制需求切开透明塑料膜，便于根据需求随时自动检测甲醛浓度。

进一步特征，所述凹槽为V型槽。

采用进一步技术方案的有益效果：凹槽为V型槽，便于切割刀走刀。

进一步特征，所述摄像机(7)位于所述传送带(2)传送方向末端的上方，所述切割刀(10)位于所述摄像机(7)一侧下方。

采用进一步技术方案的有益效果：通过控制传送带传动，根据需求切开某个试纸盒的透明塑料膜，切开透明塑料膜后，控制器控制传送带停止传动，试纸条暴露在周围环境下，检测周围甲醛浓度，当达到设定的暴露时间，控制器控制传送带开始传动到摄像机下，同时控制启动摄像器，摄像机牌照提取照片并发送至便携移动通信终端处理。

进一步特征，所述传送带上设置有若干组定位柱，每组定位柱的数目为四个，所述试纸盒的两端分别开有两个安装孔，同一端的两个安装孔分布在所述凹槽的两侧，所述试纸盒的安装孔套在所述定位柱上，将检测试纸固定。

采用进一步技术方案的有益效果：通过定位柱在水平方向上固定试纸盒，在切开试纸盒的顶部表面覆盖的透明塑料膜时，防止试纸盒出现滑动。

进一步特征，所述定位柱的直径小于所述试纸盒上的安装孔(11)的直径。

采用进一步技术方案的有益效果：定位柱的直径小于所述试纸盒上的通孔的直径，在读取到检测结果后，传送带继续运转，检测试纸传送到传送带的边沿时，检测试纸滑落。

进一步特征，所述传送带传送方向的末端下方设置有用于装载落下的检测试纸的接收盒。

采用进一步技术方案的有益效果：接收盒用于接收滑落的检测试纸。

进一步特征，所述传送带的颜色为黑色，所述检测试纸的颜色为白色。

采用进一步技术方案的有益效果：黑色的传送带和白色的检测试纸，颜色灰度区别明显，便于便携移动通信终端识别出检测试纸，读取到检测试纸的检测结果。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图；

图2为检测试纸在传送带上的排布示意图；

图3为检测试纸的结构示意图；

图4为图3的仰视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、检测试纸，2、传送带，3、步进电机，4、传动轮，5、控制器，6、便携移动通信终端，7、摄像机，8、接收器，9、接收盒，10、切割刀，11、安装孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，环保污染监测系统，包括若干检测试纸1，该检测试纸1并排安装到传送带2的上表面，传送带2套在由步进电机3驱动的传动轮4上，步进电机3连接有控制器5，在传送带2的正上方安装有用于对所述检测试纸1拍照的摄像机7，该摄像机7的输出端连接便携移动通信终端6，该便携移动通信终端6与控制器5连接。

如图2和图3所示，检测试纸1包括试纸盒，该试纸盒的中部设置有容纳试纸条的腔体，在试纸盒的中部侧壁设置有试纸条穿过的开口，试纸盒的上部开孔；试纸盒的顶部还设置有纵贯所述试纸盒的凹槽，该凹槽与试纸盒的上部开孔连通，在试纸盒的顶部表面覆盖有用于密封所述试纸条的透明塑料膜。

试纸条的制备方法是在60℃左右，配制由碱性品红、柠檬酸和水组成的浸渍液，其中碱性品红的浓度为1.5g/L，柠檬酸的浓度为1.8g/L。将专用的空白试纸从市场上直接购买得到浸入溶液中，待试纸充分吸收溶液后取出，放于筛板上，置于真空干燥箱中，于60℃下烘干至含水量为60％，将试纸取出，裁成裁制成长条状，并放置于筛板上；将筛板置于真空干燥箱内，先通过抽气泵将箱内抽成真空，然后通过进气口向箱内通入二氧化硫、氯化氢和水组成的混合气体，混合气体的组成为二氧化硫∶氯化氢∶水摩尔比为100∶10∶5。待箱内压力回升到常压后，关闭进气口，停止通气，保持箱内温度25℃，使箱内气体与试纸进行反应，通过干燥箱的窗口观察试纸颜色的变化，约2小时后，试纸的红色退去，将残余气体抽出，并继续保持温度30℃和真空干燥状态2小时，之后，使箱内恢复正常压强，打开干燥箱取出试纸，并将其按数量装入试纸盒内，试纸盒表面覆盖用于密封所述试纸条的透明塑料膜。

安装到传送带2上检测试纸1用于检测周围环境的甲醛含量，不同浓度的甲醛，试纸由白色变为其他颜色的浓度不一，周围甲醛浓度越高，试纸的颜色越深。控制器5根据程序设定或接收器8发送到便携移动通信终端6的指令，通过控制器5控制步进电机3运转，传送带2通过步进电机3带动检测试纸1前进，当经过切割刀10时，该切割刀10插入检测试纸1的凹槽中，将覆盖在检测试纸1的试纸盒表面的透明塑料膜切开，检测试纸1中的试纸条暴露在周围环境下，检测周围甲醛的浓度，当试纸条检测完成，传送带2通过步进电机3带动检测试纸1继续前进到摄像机7下方，控制器5控制摄像机7启动对检测试纸1进行拍照，并将照片传送到便携移动通信终端6，该便携移动通信终端6对图片进行灰度处理，试纸变色后颜色越深，代表的周围环境的甲醛浓度越高，试纸图片的灰度值越大。便携移动通信终端6解析出变色后的试纸的灰度数值，并将该灰度值传输至接收器8，接收器8判断该灰度值表征的甲醛的浓度，输出检测结果。接收器8选用无线通信的电脑或者智能便携通信设备，其内存储有代表不同灰度数值的甲醛浓度对照表，通过根据接收到的灰度数值查表即可得到当前检测到的甲醛浓度值，并进行显示，便于用于查看。

便携移动通信终端6可以选用目前常用的智能手机，只需要将编程制作手机应用程序，手机应用程序并安装到手机中，即可方便实现对图片的处理。使用成本大大降低，而且接收器8选用无线通信的电脑或者智能便携通信设备，更能够向便携移动通信终端6发送检测指令，并将指令信号传输至控制器5，控制器5控制进行下一次的甲醛检测，便于用于实时监测。

传送带2的颜色为黑色，检测试纸1的颜色为白色。黑色的传送带2和白色的检测试纸1，颜色灰度区别明显，便于便携移动通信终端6识别出检测试纸1，读取到检测试纸1的检测结果。

凹槽横截面为V型，便于切割刀10走刀。

如图4所示，传送带2上设置有若干组定位柱，每组定位柱的数目为四个，所述试纸盒的两端分别开有两个安装孔11，同一侧的两个安装孔11分布在所述凹槽的两侧，试纸盒的安装孔11套在所述定位柱上，将检测试纸1在水平方向固定，便于切割刀走刀割开透明塑料膜。在传送带传送检测试纸1传送到传送带10的边沿，检测试纸1在重力作用下滑落，接收盒9接收滑落的检测试纸1。

本发明的试纸条可以更换为其他的试纸条，用于检测其他的有毒气体，而不仅仅限于检测甲醛，工作原理和过程与检测甲醛一致，再此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保污染监测系统，其特征在于，包括

检测试纸(1)，用于检测周围环境中有害气体含量；

传送带(2)，用于在其上表面并排设置若干检测试纸(1)，并传送检测试纸(1)；

步进电机(3)，用于驱动传动轮(4)带动传送带(2)传动；

控制器(5)，用于控制步进电机(3)运转，将检测试纸(1)传输到摄像机(7)的拍照区域；

摄像机(7)，用于对传送带(2)传送来的检测试纸(1)进行拍照；

便携移动通信终端(6)，用于接收摄像机(7)提取的检测试纸(1)的照片，识别出检测试纸(1)的检测区域，并对监测区域进行灰度处理，将灰度处理后的灰度值发送至接收器(8)；

接收器(8)，用于接收所述便携移动通信终端(6)传输的照片的灰度数值，并将该灰度数值与接收器(8)内部存储的代表不同灰度数值的污染物浓度的灰度数据进行比对，判断出检测到的污染物浓度；

所述接收器(8)为电脑或便携无线通信装置，该接收器(8)还用于向所述便携移动通信终端(6)发送控制指令，便携移动通信终端(6)识别指令信号，并将控制指令传输至所述控制器(5)；所述控制器(5)根据控制指令控制步进电机(3)运转，将检测试纸(1)传输至摄像机(7)的拍照区域进行下一次污染物浓度检测；

所述检测试纸(1)包括试纸盒，该试纸盒的中部设置有容纳试纸条的腔体，在试纸盒的中部侧壁设置有试纸条穿过的开口，试纸盒的上部开孔；

所述试纸盒的顶部还设置有横穿所述试纸盒上表面的凹槽，该凹槽与所述试纸盒的上部开孔连通，所述试纸盒的顶部表面覆盖有用于密封所述试纸条的透明塑料膜；

所述传送带(2)套在两个传动轮(4)上，在顶部的传送带(2)的上表面排布有检测试纸(1)；

在所述传送带(2)的上方安装有用于沿着所述凹槽切开所述透明塑料膜的切割刀(10)，该切割刀(10)的刀刃形状与所述凹槽的形状一致。

2.根据权利要求1所述的环保污染监测系统，其特征在于，所述凹槽为V型槽。

3.根据权利要求1所述的环保污染监测系统，其特征在于，所述摄像机(7)位于所述传送带(2)传送方向末端的上方，所述切割刀(10)位于所述摄像机(7)一侧下方。

4.根据权利要求1至3任一项环保污染监测系统，其特征在于，所述传送带(2)上设置有若干组定位柱，每组定位柱的数目为四个，所述试纸盒的两端分别开有两个安装孔(11)，同一端的两个安装孔(11)分布在所述凹槽的两侧，所述试纸盒的安装孔(11)套在所述定位柱上，在水平方向将检测试纸(1)固定。

5.根据权利要求4所述的环保污染监测系统，其特征在于，所述定位柱的直径小于所述试纸盒上的安装孔(11)的直径。

6.根据权利要求4所述的环保污染监测系统，其特征在于，所述传送带(2)传送方向末端的下方设置有用于装载落下的检测试纸(1)的接收盒(9)。

7.根据权利要求6所述的环保污染监测系统，其特征在于，所述传送带(2)的颜色为黑色，所述检测试纸(1)的颜色为白色。